1硬件部分（KeilC）
图1硬件电路图
串口通讯硬件部分电路，收发器材选用max232，5V供电。J31接一单片机如AT89C52，单片机的串口与max232的10和11脚相连。
max232与微机经过9针接头相连。
本文的试验环境是AT89C52，单片机的内部程序是用KeilC言语编写的，程序功用十分简略，检测到开端信号后从串口读数据，然后把读入的数据发送给串口，遇到完毕符中止。C言语代码如下供咱们参阅。在uv3中含有两个文件comm.h和comm.c，代码分别为：
//
/* comm.h*/
/* serial port define, only use in comm project */
//
#define ucharunsigned char
#define uint unsigned int
#define length0x0F //数据包长度
ucharCR = 0x0D;
ucharLF = 0x0A;
ucharESC = 0x1B;
ucharSYNC = 0x01; //数据包启始符
ucharPID = 0x00; //数据包怂恿字
ucharADDR; //串口接纳外部指令（片内地址）
ucharDATA; //串口回来片内数据
ucharENDP = 0x00; //数据包完毕符
ucharACK = 0x06; //串口结语
ucharERROR = 0x18; //串口过错
ucharwrong[] = “Bad command”;
/*END*/
/*/
/*comm..c*/
/* Write time is 2005.4.15,By Gooseli*/
/* Copyright is changsha HUNU unversity gooseli.com */
/* Cpu is At89C51,Fclk is 11.059MHz */
/* Compiler is keilC51 compiler */
/*/
#include
#include
#include
#include
void commInit(){
////
// 8051串口初始化//
////
SCON = 0x52;
PCON = 0x80;
TMOD = 0x21;
TH1 = 0x0FA;
TL1 = 0x0FA;
TCON = 0x40;
//*//
//串口控制器作业于办法1，8位，频率可变。接纳答应//
//串口波特率系数SMOD = 1 //
//定时器1作业于办法1，8位自动装载。定时器0办法1，16位//
// 11.059M晶振，波特率= 9600，TH1 = 0x0FA;//
//19200 0x0FD //
//57600 0x0FF //
// 3.6864M晶振9600 0x0FE //
//19200 0x0FF //
// #3.6864M晶振作业于办法2 //
// #在SMOD = 1时，波特率= 115200//
//开中止TR1 = 1//
//*//
}
uchar flag;
uchar readln();
void println( uchar *str );
main(){
commInit(); //初始化串口
while(1){
flag = readln();
}
}
uchar readln(){
uchar a;
uchar str[length];
int i;
scanf(“%c”,&a); //寻觅开端符,回车则开端
if( a==SYNC || a==LF ){
while(1){
printf(“\n>>”);
//printf(“>>”);
scanf(“%c”,&a);
if( a==ENDP || a == ESC ){ //假设ESC则对话完毕
break;
}
for( i=”0″; i //读入数据包，假设溢出或许回车则完毕 str[i] = a; scanf(“%c”,&a); } str[i] = ENDP; //为数据包添加完毕符，“\0” printf(“%s”,str); //输出输入值
/*To do something by yourself*/
}
return ACK;
}
printf(“\n%s\n>>”,wrong);
return ERROR;
}
/*END*/
2装备运转环境（JDK）
Java通讯库函数Java Communications API，Java开发工具JBuilderX。
此Java(TM) Communications API Specification 2.0(Windows Platform)是Sun公司为Windows渠道供给的一个串口API扩展，能够到http://java.sun.com/products/javacomm/下载。Sun公司还供给了其他操作体系下的API下载，移植性是Java先天的优势，假设需求在其他操作体系运转程序，不需求改动程序自身，只要在操作体系下植入相应的API库函数即可完成。
JBuilder是Borland公司出品的一款功用强壮的可视化Java集成开发工具，能够快速开发包含杂乱企业级运用体系的各种Java程序，本文的程序都用其完成。当然咱们以可运用其他优异的开发工具，例如开放源代码的Eclipse，功用强壮，插件丰厚。
在下载Java Communications API压缩文件里找到三个文件：comm.jar，win32comm.dll，javax.comm.properties，这三个文件是把API安装到Windows环境中的重要文件，咱们把他们放在咱们的JDK晒干。
把comm..jar到%JAVA_HOME%\jre\lib\ext，javax.comm.properties到%JAVA_HOME%\jre\lib，win32comm.dll到%JAVA_HOME%\bin即可。这样咱们的程序就能够在Windows环境中运转了，Java Communications API压缩文件中自带有比如，咱们能够测验一下。
接下来咱们要把Java Communications API安装到JBuilder晒干，假设JBuilder不是运用的外部的JDK，照上面的的过程再做一次。假设咱们外部的JDK和JBuilder的JDK是同一的JDK，咱们就直接跳到下一步。
1）翻开JBuilder，为咱们的使命树立一个工程，给它起个有意义的姓名，不多讲了。JBuilder会自动生成两个文件，如，工程名为comm，就会生成文件commApplication和commFrame。
2）挑选Tools菜单，挑选Configure Libraries…，如图1所示。
3）点击New按钮，为JBuilder添加一个函数库。如图2，点击OK即可。
4）下一步为你的工程添加这个库函数，以便你在工程里调用它们。挑选Project菜单中的Project Properities选项，左边选中Paths，右侧选中Required Libraries，单击Add，呈现一个小的对话框，挑选咱们方才添加的comm函数库，如图3，点击OK两次即可。
现在环境现已装备好了，咱们要开端正式作业了。
图2 Configure Library
图2 New Librariy Wizard
图3 Select comm. Library
3程序开发（JBuilderX）
1．与51单片机交互信息，数据库存取（Data）
为了确保数据传输的顺利进行，单片机与PC之间通讯要树立一个协议，在本实例中，选用如下协议：
程序翻开串口后，程序发送“启始”符（0x01）一共通讯开端。
通讯开端后，程序就开端发送和接纳数据包，数据包以“完毕”符（0x00，0x0D, 0x0A）一共完毕。咱们单片机受控于PC机，所以单片机一般不自动发送数据，只要在PC机发送一个“指令”，它才会发送一个“回应”。
假设程序“中止”符（0x00），则通讯完毕。
2．界面规划（View）
这部分规划主程序的视图，即运用者看到的部分，包含按钮，下拉菜单，文字编辑框等。
为了程序的可读性，咱们将一切的视图从主程序中分离出来，作成Bean的方式，然后在主程序中调用它们。Java供给了五种布局办理方式FlowLayout,，GridLayout，GridBagLayout，BorderLayout,，CardLayout。灵敏的运用这些布局，能够到达各式各样的作用，其间GridBagLayout功用强壮，运用灵敏，本文首要选用这种布局。
3．主程序规划（Control）
这部分规划程序的完成办法，逻辑过程。
1）首要界说串口，输入输出流等，如下所示：
package comm;
import java.awt.*;
import java.awt.event.*;
import javax.swing.*;
import javax.comm.*;//包含comm类包，才干运用其API函数
import java.io.*;
import java.util.*;
public class CommFrame extends JFrame implements Runnable, SerialPortEventListener {
JPanel contentPane; //界说一个JPanel，将视图Bean包含进来
BorderLayout borderLayout1 = new BorderLayout();
IOBean ioBean = new IOBean();//右侧视图Bean类案例化
ControlBean controlBean = new ControlBean();//左边视图Bean类案例化
//Communination define
static CommPortIdentifier portName;//界说串口
int portId;
static Enumeration portList;
InputStream inputStream;//界说输入流
OutputStream outputStream;//界说输出流
SerialPort serialPort;
Thread readThread;//界说一个线程，程序全双工通讯
static String TimeStamp;
//Construct the frame
public CommFrame() {
enableEvents(AWTEvent.WINDOW_EVENT_MASK);
try {
jbInit();//程序初始化
commInit();//串口初始化
}catch(Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
private void jbInit() throws Exception{……}
public void commInit() {……}
public void commClose() {……}
public void commWrite() {……}
public void CommRead() {……}
public void run() {……}
public void serialEvent(SerialPortEvent event) {…….}//代码如下
//Overridden so we can exit when window is closed
protected void processWindowEvent(WindowEvent e) {
super.processWindowEvent(e);
if (e.getID() == WindowEvent.WINDOW_CLOSING) {
commClose();
System.exit(0);
}
}
}
2）串口初始化，首要监测串口是否被占用，假设没有被占用则翻开串口。翻开输入输出流以便下面的程序从串口读写数据，界说串口的波特率，位数，中止位，奇偶校验，在运用过程中能够改动这些内容以习惯不同的需求。
public void commInit() {
//Communination ports owned or not
portId = 1;
try{
portList = CommPortIdentifier.getPortIdentifiers();
while (portList.hasMoreElements()) {
portName = (CommPortIdentifier) portList.nextElement();
if (portName.getPortType() == CommPortIdentifier.PORT_SERIAL) {
if (portName.isCurrentlyOwned()) {//串口是否被占用
ioBean.Receiver.append(“\nCOM”+portId+”Ownedby”+ portName.getCurrentOwner());
TimeStamp = new java.util.Date().toString();
portId ++;
}else if (portName.getName().equals(“COM” + portId)) {
break;
}
}
}
//Communination ports init
try {
serialPort = (SerialPort) portName.open(“Gooseli_MCU_Control_App”, 2000);//翻开串口
controlBean.CommPortID.setText(“COM” + portId);
controlBean.OnOff.setText(“ON”);//开关按钮置开状况
controlBean.OnOff.setSelected(true);
TimeStamp = new java.util.Date().toString();
System.out.println(TimeStamp + “: msg2 – SerialPort COM” + portId + ” is opend”);
ioBean.Receiver.append(“\nCOM” + portId + ” is opend”);//显现区域显现串口被翻开
} catch (PortInUseException e) {
System.out.println(e);
ioBean.Receiver.append(“\nCOM” + portId + ” ” + e);
}
try {
inputStream = serialPort.getInputStream();//翻开输入流
} catch (IOException e) {}
try {
outputStream = serialPort.getOutputStream();
outputStream.write((byte)0x01);//向串口写入启始符开端传送数据包
ioBean.Receiver.setText(“\nCOM” + portId + “>>” + “Start”);
controlBean.begin.setSelected(true);
} catch (IOException e) {}
try {
serialPort.setSerialPortParams(9600,//波特率
SerialPort.DATABITS_8,//数据位
SerialPort.STOPBITS_1,//中止位
SerialPort.PARITY_NONE);//校验位
} catch (UnsupportedCommOperationException e) {}
CommRead();//程序开端从串口读数据
}catch(Exception e) {}
}
public void commClose() {
try {
inputStream.close();
outputStream.close();
serialPort.close();
System.out.println(TimeStamp + “: msg2 – SerialPort COM” + portId + ” is closing”);
ioBean.Receiver.append(“\nCOM” + portId + ” is closing”);
}catch (Exception e) {
System.out.println(e);
}
}
3）程序初始化，这儿界说了一些事情，以便控制程序的运转。例如开端按钮的事情界说如下：
private void jbInit() throws Exception{
contentPane = (JPanel) this.getContentPane();
contentPane.setLayout(borderLayout1);
this.setSize(new Dimension(400, 300));
this.setTitle(“Serial Ports Communication Current”);
contentPane.add(ioBean,BorderLayout.CENTER);
contentPane.add(controlBean, BorderLayout.WEST);
controlBean.OnOff.addActionListener(
new ActionListener() {
public void actionPerformed(ActionEvent ae) {
JToggleButton toggle = (JToggleButton) ae.getSource();
if (toggle.isSelected()) {
controlBean.OnOff.setText(“ON”);
commInit();
} else {
controlBean.OnOff.setText(“OFF”);
commClose();
}
}
}
);
controlBean.begin.addActionListener(
new ActionListener() {
public void actionPerformed(ActionEvent ae) {
JToggleButton toggle = (JToggleButton) ae.getSource();
if (toggle.isSelected()) {//假设按钮被按下，则开端
controlBean.begin.setText(“Start”);
try {
outputStream.write((byte)0x01);//发送开端符
ioBean.Receiver.setText(“\nCOM” + portId + ” ” + “Start”);
} catch (IOException e) {}
} else {//假设按纽复位
controlBean.begin.setText(“Stop”);
try {
outputStream.write((byte)0x00);//发送完毕符
ioBean.Receiver.append(“\nCOM” + portId + ” ” + “Stop”);
} catch (IOException e) {}
}
}
}
);
ioBean.jButton2.addActionListener(
new ActionListener() {
public void actionPerformed(ActionEvent ae) {
commWrite();
}
}
);
}
4）读写串口，运用多线程，完成全双工通讯。主函数CommFrame完成了Runnable接口，在程序中只需求重写run函数即可完成多线程。
public void commWrite() {
String outString = ioBean.jTextField1.getText();
if (outString.equals(“clear”)) {
ioBean.Receiver.setText(“\nCOM” + portId +” Receive:”);
}
ioBean.jTextField1.setText(“Gooseli:”);
try {
//outputStream.write((byte)0x01);
outputStream.write(outString.getBytes());
outputStream.write((byte)0x0D);
//outputStream.write((byte)0x00);
ioBean.Receiver.setText(“\nCOM” + portId + “>>” + outString);
} catch (IOException e) {}
}
public void CommRead() {
try {
serialPort.addEventListener(this);
} catch (TooManyListenersException e) {}
serialPort.notifyOnDataAvailable(true);
readThread = new Thread(this);
readThread.start();
}
public void run() {
try {
Thread.sleep(20000);
}
catch (InterruptedException e) {}
}
public void serialEvent(SerialPortEvent event) {
switch(event.getEventType()) {
case SerialPortEvent.BI:
case SerialPortEvent.OE:
case SerialPortEvent.FE:
case SerialPortEvent.PE:
case SerialPortEvent.CD:
case SerialPortEvent.CTS:
case SerialPortEvent.DSR:
case SerialPortEvent.RI:
case SerialPortEvent.OUTPUT_BUFFER_EMPTY:
break;
case SerialPortEvent.DATA_AVAILABLE:
StringBuffer readBuffer = new StringBuffer();
String scannedInput = null;
int c;
try {
while ((c = inputStream.read()) != 0x00 && c != 0x0D && c != 0x0A) {
readBuffer.append( (char) c);//数据包以回车或许换行一共完毕
}
scannedInput = readBuffer.toString();
ioBean.Receiver.append(“\n” + scannedInput);
TimeStamp = new java.util.Date().toString();
System.out.println(TimeStamp + “: scanned input received:” + scannedInput);
inputStream.close();
} catch (IOException e) {}
break;
}
}
4．测验程序
程序运转后如图四所示。
为了便利程序运转，咱们作一个批处理文件，和程序生成的jar文件放在一个目录里，这样就能够很便利的在含有Java虚拟机的体系里运转咱们的程序了。能够将JBuilder运转窗口（Messages）的信息直接劳动过来，当然也能够自己树立。
我的批处理文件如下所示：
@echo off
@REM设置途径包含Java虚拟机和程序jar文件途径
set path=%JAVA_HOME%\bin
set classpath=%cd%\comm.jar
@REM运转程序，注意在主程序前添加包名，不然找不到主函数
echo Now initializing the program,please wait a minite…
java comm.CommApplication
图4 Test my programme
4展望
Java作为一个逐步老练的程序规划言语，在网络和嵌入式体系越来越多地得到广泛的运用，可是微机底层程序开发发展缓慢。本文运用Java作为串口上位机程序开发言语，是考虑到Java言语的各种优越性，首要是其渠道无关性，强壮的可移植性，这一点在不久的将来会遭到更多的注重。
本文代码可免费运用，假设需求本文程序的源代码，请于本作者联络，gooseli@163.com。
参阅资料：
1．A How-To on Accessing serial ports in the Windows environment using the Java Communications API，By Rick Proctor，www.borland.com，2004年3月14日，http://bdn.borland.com/article/0,1410,31915,00.html
2．The Java Communications API Documentations，www.sun.com，2004年11月
3．JBuilder 9集成开发实例解析，张洪斌编，机械工业出版社，2004年1月
4．通晓JBuilder 9，飞思科技产品措辞中心编，电子工业出版社，2003年8月
5．单片微机原理及运用，丁元杰、赵秀菊、陈瀛清编，机械工业出版社，1999年8月
